La pollution environnementale et les crises énergétiques deviennent progressivement deux défis majeurs du 21e siècle. Avec une sensibilisation environnementale croissante et un fort soutien gouvernemental, les véhicules électriques, avec leurs caractéristiques d'économie d'énergie et de respect de l'environnement, ont gagné la faveur du marché et mèneront sans aucun doute le développement futur de l'industrie automobile. Les batteries, en tant que composant central des véhicules électriques, déterminent la possibilité d'un développement ultérieur. En raison des limitations technologiques, la batterie de puissance d'un véhicule électrique est composée de plusieurs cellules individuelles connectées en série. L'incohérence des performances des cellules individuelles et les surcharges et décharges excessives sévères pendant l'utilisation affectent considérablement la durée de vie du bloc-batterie.

Par conséquent, la technologie d'équilibrage des batteries est cruciale pour le développement industriel des véhicules électriques. Appliquer la technologie d'équilibrage des batteries aux stations de recharge pour assurer la charge sûre et efficace du bloc-batterie à chaque fois est un moyen de résoudre le problème de la dégradation de la durée de vie du bloc-batterie. Les dernières données nationales et internationales montrent que la technologie d'équilibrage non dissipatif est actuellement au centre de la recherche, présentant une structure de circuit diversifiée et une variété de méthodes de contrôle. Cependant, de nombreuses méthodes d'équilibrage en sont encore au stade de la recherche théorique et ne tiennent pas pleinement compte des changements de paramètres dans l'environnement de travail réel du bloc-batterie. De plus, certaines stratégies de contrôle d'équilibrage proposées sont souvent trop complexes pour être appliquées en pratique.

Sur la base d'une analyse approfondie de la recherche nationale et internationale sur la technologie d'équilibrage des blocs-batteries de puissance, Enerkey BMS a développé une méthode de conception d'égaliseur de batterie DC-DC bidirectionnel actif spécifiquement pour les situations de charge incomplète et de surcharge qui se produisent souvent lors de la charge des véhicules électriques. Cette méthode peut permettre une charge complète des blocs-batteries au lithium et peut équilibrer la charge d'un bloc-batterie composé de 24 cellules au lithium. Le système d'équilibrage de batterie conçu se compose de deux parties : le circuit principal d'équilibrage et le contrôleur d'équilibrage. Tout d'abord, la conception du circuit du circuit principal d'équilibrage et du contrôleur est décrite en détail. Dans le but de concevoir un égaliseur de batterie de niveau produit, les méthodes de conception de circuit pour le circuit d'alimentation, le circuit de surveillance de l'alimentation, le circuit périphérique DSP, le module SPI et le module CAN sont discutées. Le contrôleur d'équilibrage utilise un DSP comme cœur de contrôle, complété par le module d'acquisition de tension LTC6804-2 de Linear Technology. Deuxièmement, une solution complète, de la surveillance de la tension de la batterie à l'équilibrage de la tension des cellules individuelles du bloc-batterie, est conçue, ainsi qu'une stratégie d'équilibrage efficace. Algorithme d'estimation SOC ; par la suite, un modèle de simulation du système d'équilibrage de batterie a été établi, et le schéma d'équilibrage a été vérifié par simulation. Enfin, un prototype de l'équilibreur de batterie a été développé et soumis à des tests de compatibilité électromagnétique, de hautes et basses températures, et à des tests fonctionnels pour vérifier l'efficacité et la fiabilité de l'ensemble de la conception du système.

Pour le problème d'équilibrage des batteries lithium-ion connectées en série, nous avons proposé un schéma d'équilibrage de batterie intelligent basé sur le contrôle logique flou. Ce schéma d'équilibrage de batterie se compose d'un contrôleur DC-DC bidirectionnel avec un condensateur de transfert d'énergie, qui peut être utilisé pour concevoir un égaliseur sans perte dans le système d'équilibrage d'énergie. Les résultats de simulation et d'expérimentation montrent de bonnes performances d'équilibrage du bloc-batterie lithium-ion. La stratégie de contrôle d'équilibrage par logique floue peut réduire le temps d'équilibrage de 32 %.

Cela appartient au domaine de la technologie d'équilibrage dans les systèmes de gestion de batterie, impliquant un égaliseur bidirectionnel de batterie de puissance à courant élevé, comprenant un convertisseur DC-DC bidirectionnel, un réseau de relais et un système de gestion de batterie. Le système de gestion de batterie surveille la tension et la température de la batterie en temps réel et transmet les données de température et de tension obtenues au système de microcontrôleur connecté ; le microcontrôleur détermine la batterie unique qui doit être équilibrée en fonction de la tension de la batterie individuelle ; le système de microcontrôleur sélectionne les relais aux deux extrémités de la batterie unique à équilibrer, contrôle la direction d'entrée et de sortie du convertisseur DC-DC bidirectionnel défini et active le réseau de relais pour réaliser l'équilibrage ; les relais sont respectivement placés aux deux extrémités de chaque batterie unique dans le bloc-batterie.

Le nouvel égaliseur intelligent DC-DC bidirectionnel d'Enerkey BMS est une méthode et un égaliseur d'équilibrage bidirectionnel de batterie de puissance à courant élevé, permettant un équilibrage sans perte des batteries de puissance à courant élevé ; il peut également répondre aux exigences des applications de charge rapide.